1.4 线程结束和分离
前面我们已经学习了 join 和 detach 的使用方法。也就是在线程启动以后,我们需要明确到底是:
- 主线程等待子线程结束?
- 将子线程从主线程中分离出去,独立运行?
无论是哪种形式,都必须要在 std::thread 对象销毁之前确定下来。否则,std::thread 对象销毁时会调用析构函数,进而 std::terminate() 。
- 即使出现了异常,我们也应当确保线程能够 join 或 detach
detach
detach 方法会将子线程从主线程中分离出去,此时主线程不用等待子线程完成任务。
考虑下面的例子:
在上面的例子中,main 线程和子线程 t1 已经分离,因此很有可能在主线程执行结束时,子线程依然在运行。
我们知道,在主线程结束时,变量 i 已经被销毁了。此时如果子线程还没运行结束,还持有着变量 i 的引用,就很有可能在 cout 时继续访问已经销毁的变量。
- 这和我们平时禁止返回局部对象的引用是一个道理。
因此,如果选择不等待线程结束,那么必须要保证线程结束之前,其访问的数据都是有效的。
join
join 方法可以清理子线程,并且让主线程等待线程结束后再继续执行。也就是说,对一个线程只能调用一次 join,因为一旦 join 了,这个线程就不复存在了。
在上面的例子中,如果我们将 detach 方法改为 join 方法,那么就可以确保子线程访问数据的安全性。等到子线程结束以后,主线程才会继续执行,当主线程结束,变量 i 被销毁。
考虑下面的例子:
这份代码并不安全,因为在 print 时很有可能程序将发生异常,此时 t1 将会在 join 之前被销毁。
- 因此,我们需要在异常处理时调用 join 来清理线程。
但事实上,try/catch 块只能捕获一些轻量级的错误。所以上面的方法并不总是有效的。因此可以考虑另一种方法: - RAII——资源获取即初始化:提供一个类管理线程,在析构时调用 join 方法。
可以看到,我们建立了一个 Tguard 类 - 构造函数:用一个线程来构造它的对象。
- 析构函数:一个线程不能 join 两次
- 拷贝构造函数:=delete 是为了不让编译器自动生成它,避免直接对一个对象进行拷贝,如果尝试这么做,编译器会报错
- 赋值重载函数:=delete 是为了不让编译器自动生成它,避免直接对一个对象进行赋值,如果尝试这么做,编译器会报错
这样,当主线程执行完以后,局部对象将逆序销毁。Tguard类的对象 thread_guard 将被销毁,调用它的析构函数。
- 即使主线程在执行 print 时发生了异常,那么依旧会调用 Tguard 的析构函数。